论戴维·玻姆的整体论思想

聂楚杉

(华中科技大学 哲学系， 湖北 武汉 430074)

论戴维·玻姆的整体论思想

聂楚杉

(华中科技大学 哲学系， 湖北 武汉 430074)

戴维·玻姆哲学思想中有一个最基本的观念即整体观念。他的整体论思想在量子势因果解释、隐序理论中都有所反映。它为我们研究整体论提供了新的视角。

戴维·玻姆；科学哲学思想；整体论

一、引言

戴维·玻姆(David Bohm,1917—1992)是当代著名的量子物理学家、科学思想家和哲学家。正如爱因斯坦所指出，20世纪以前很少有物理学家是哲学家，然而在20世纪几乎所有的物理学家都是哲学家。这种说法对于理论物理学家，特别是处于科学前沿的理论物理学家非常适合。玻姆正是这样的理论物理学家。他对物理学中的哲学问题自始至终地进行着研究和探讨。他的哲学中有一个最基本的观念即整体观念。玻姆在为自己的主要著作之一《整体性与隐卷序》写的“前言”中说：“在我的科学和哲学著作中，我主要关心的是把一般实在的性质和特殊意识的性质作为一个结合的整体来理解，这个整体绝不是静止的或完结了的，而是一个运动的和展开的无终结过程。”整体的实在观可以说是玻姆哲学的基础。

玻姆自然哲学的两大基石是：量子势(quantum potential)因果解释和隐序(the implicate order)理论。然而，量子势因果解释最初却有另一种称谓，玻姆称其为隐变量解释。但是这种称呼在1982年被贝尔指出用词不当之后，玻姆便放弃了“隐变量”一词，而把这种理论改称为本体论解释或量子势因果解释。所谓隐变量，是指在亚量子层次存在的新因素或新实体，“这些新因素在数学上用更进一步的变量集来描述，这些变量集描述各种在更深的、亚量子力学层次上存在的新实体的状态：新实体服从质方面的新型的个体规律。这些新实体及其规律然后就构成了自然的一个新的方面，即暂时‘隐藏着的’方面”[1]68。“在更深的亚量子层次上存在更深层的变量,这些变量更详细地规定了单个的量子力学测量结果的涨落情况。”[2]85

对于隐序理论，玻姆通过比较相对论和量子论的序观念，得出了这样的结论：这两种理论的理念看来是相互矛盾的，我们需要新的序观念。于是，玻姆提出了“隐卷序”的概念，并且通过研究油墨滴实验和全息图，运用格林函数和矩阵代数，使“隐卷序”和“显展序”(the explicate order)概念获得了清楚的文字表达和数学表达。墨水滴—甘油实验是玻姆用来解释他的隐序(卷入)和显序(拓展)理论的一个形象化比喻，是一个唤起玻姆灵感的实验，所以值得一提。最初它是BBC电视台播放的由英国皇家研究所安排的一个实验：在一个特制的广口瓶内装有一个由其顶部的手柄操纵的可旋转的圆柱体。在玻璃瓶与圆柱体之间的狭窄空间内盛满甘油，再从瓶的上方滴入一滴墨水。玻姆发现：当手柄旋转操作时，黑色墨水已“卷入”到浅色的黏滞甘油之中，散得无影无踪。但是当接着反转手柄时，原先的墨水滴又重新出现了，它是从甘油中“拓展”出来的。此后，这个实验在玻姆解释隐序理论时经常被提到。

二、玻姆整体论思想的形成

在玻姆的量子力学中，无论是因果量子解释还是隐序理论，都始终贯穿着某种整体性。

然而，玻姆整体论思想的溯源是什么呢？其实最主要的是继承并发挥了玻尔关于量子现象的整体性的观点。玻尔对微观粒子的波粒二象性提出一种他称之为“互补原理”的解释。他认为“波”和“粒子”之类在经典力学中是相互矛盾的概念，其中一些经典概念的任何确定应用，都将排除另一些经典概念的同时应用，而这另一些经典概念在另一种条件下却是阐明现象所同样不可缺少的。互补原理蕴含着重要的哲学思想，体现了整体论思想。互补原理克服了用经典语言描绘微观现象的矛盾，它允许人们用成对互斥的经典概念，互补地描述在不同测量中由同一微观客体所表现的不同现象。

其实，玻姆对玻尔的量子整体性思想是这样理解的：由于应用新的量子概念，“打破了隐藏在我们许多通常语言和思想方法背后的一个基本假设，这个基本假设就是：世界能被正确地分析成一个个不同的部分，其中每个部分都是独立地存在着，但它们按照严格的因果律相互作用而形成整体。实际上，按照量子概念，世界是作为一个统一的、不可分割的整体存在的，其中，即便是每个部分的‘内在的’性质(波或粒子)，也在一定程度上依赖它和周围环境的相互联系。但是，只有从微观(或量子)尺度看来，世界各部分不可分割的统一性才产生有意义的结果，而从宏观(或经典)尺度看，这些部分的行为则在很高的近似程度上表现得它们好像是完全独立地存在着”[2]。

然而，玻尔和玻姆的量子整体性观念是具有差别的。两者有明显的不同。玻尔的量子整体性指的是量子理论只能按照实验或观测得到的结果来讨论，而且这些结果被看成是最终不能进一步分析或解释的一组现象，量子现象不可进一步地分析和简化，必须运用整体论的观点来理解。而玻姆的量子整体性强调微观粒子对宏观环境的全域相关性，认为任何粒子和系统都只不过是不可分割整体总过程中半自主、亚稳结构的运动；并且认为量子现象是可分析的，它实质上来源于亚量子层级的涨落。

玻姆整体论思想的另一个来源是：因为玻姆持有关于物理学本性的实在论观点，他不满足于对量子实验只作一些现象层次的分析和统计处理，他要寻找量子现象背后的实质，要对波函数、概率统计作出物理内容的说明。玻姆在建立自己的整体观过程中对人们头脑中原有的、根深蒂固的“片段实在观”进行了批判。他说：“在思考这些问题的时候，我开始认识到量子理论实际上可能正在给出一种片段的实在观。波函数似乎只抓住了在类似测量的统计系统中发生的东西的某些方面，每一个方面本质上只是全部过程的更大场境中的一个单一要素。”[3]

三、量子势因果解释中的整体论思想

在量子势因果解释中，玻姆一直都强调量子整体相关性。它是通过量子势来体现的，即强调量子势的整体性。他认为，在单粒子系统中，量子势的新特征能显露出来，“存在着一种非经典特征，也就是它和它的环境是一个不可分的整体，而那种认为把系统与环境看作是分离的经典分析方法不再适用”[4]38。因为量子势不取决于波与电子联系的强度即量子势不必随着波的强度减弱而衰退，只取决于能够体现量子场的结构的波函数的形式。因此即使波穿越很远的距离，量子势仍能以深刻的方式影响粒子的运动。在多粒子系统中,“这种整体性就更加明显了。因为粒子内存在着一种即时关联(非定域性关联)，这种关联作用与粒子间距离无关，而这种整体性关联正是量子势作用的结果”[5]。由此可见，粒子之间联系的真实形式取决于整体状态的波函数。我们必须把量子实验看成是一个不可分割的整体。他说：“在经典理论看来，整体仅仅是部分及预先安排的部分相互作用的结果。然而，对于量子势来说，整体有独立的和优先的重要性，以致可以说整体组织部分的活动……显然，活动的这种量子整体性更接近生物的部分的功能的有机统一性，而不是接近通过组装机器的部分所得到的那种统一性。”[4]38

玻姆认为，我们所认识的经验世界与量子整体性不同的原因在于：“当波函数分解成一系列的组成要素，量子势就会分解成相互独立的一组量子势之和，那么，整体运动就退化(分解)成一组彼此相对独立的整体运动了。”[6]虽然在宏观层次下，这种分解以一种客观形式进行，即不依赖于任何观察和任何测量工具的使用，但是在微观层次，波函数分解成的一系列的组成要素之间却存在着一定的紧密联系。所以，整体不能分解为一个个相互独立的亚整体。一切有形实体只是具有一些相对独立和相对自主的特征。整体不但决定和组织它的亚整体，而且决定着亚整体存在的形式。在一定的条件下，亚整体又可以进一步分解为亚亚整体。并且亚整体也能在一定条件下融合为高一层次的整体。正是这种不同层次的整体间的不断融合、分解，推动着整体宇宙的变化和发展。

玻姆进一步认为，量子现象是在亚量子层级上一种更深过程的某种平均效果，来源于亚量子层级的涨落。在这种亚量子层级上存在着一种遵从新型因果律和新型统计涨落的结构实体。在《整体性与隐缠序》一书译者序中，洪定国教授对玻姆的思想是这样认为的：“玻姆反对一切形式的机械论,提出了自然的无穷性观念。他在强调宇宙中事物的无限多样性和无限多质性的同时,又强调宇宙事物的整体性。他认为：‘基本实在就是存在于变化过程中的事物的总体……这个总体是囊括一切的。因此,它的存在、它的意义以及它的任何特征都不依赖于它自身之外的任何别的东西。就这种意义而言，变化过程中的事物的无穷整体是绝对的……变化过程中事物的总体只能借助于抽象序列来表征,而每一个抽象只能在有限范围内、有限条件下及适当的时间间隔内才可能近似有效。这些抽象之间有着许多可以合理地被理解的关系。因此,它们代表着处于相互倒易关系之中的种种事物；每一个用某一具体抽象所表述的理论,有助于界定用别的抽象表述的不同理论的有效域。’”[7]

四、隐序理论中的整体论思想

“隐序”是一个与“显序”相对的术语。玻姆认为，序总是处于不断地“卷入”与“拓展”之中，所以他又常常把“隐序”称为“卷序”(the enfolded order)，同时把“显序”称为“展序”(the unfolded order)。

什么是显序？什么是隐序？在对它们下定义之前，必须要提到一个很重要的物理概念——“完整运动”(holomovement)。所谓完整运动，是指即使真空中也充满着变化极快的不灭的基础活动性。玻姆认为基础物理过程本身的重要性要高于时空，他从基础物理过程中抽象出时空，用完整运动来构建时空。他把完整运动的相对不变特征看作“显序”，而把仍然保留在背景中的东西看作“隐序”。序可以隐含地存在着，只要有合适的条件它随时会显现。隐序显现的过程称“展出”(enfolding),相反的过程称“卷入”(unenfolding)[8]。

从上面定义可以看出：一方面，由于隐序是“仍然保留在背景中的东西”，所以它是潜在的。我们无法达到对它的直接认识，只有运用对经验世界即显序的认识这种间接的方法来对它加以理解和把握。不过，显序的显现是需要一定的条件的,是序和度共同相互作用的结果。然而只要具备合适的条件，它就会从完整运动中拓展为显序。例如，在一定实验安排下，波动性展出成为显序，同时粒子性卷入成为隐序，反之亦然。另一方面，隐序虽是潜在，但却是完整的实在。正如同经验世界仅仅是完整的实在某些方面特征的体现。显序也只是隐序在度的界定下，对实在某些方面特征的体现。

然而，不同的序和度将界定着不同层级的整体性,从而体现为特征各不相同的显序。当序和度有所改变时，已显现的显序会重新卷入整体的隐序之中，而在此时相应地展出的显序将会具有新的特征。因此，万事万物都只是隐序在某些特定条件下对显序某方面特征的显现，一旦它所适合的条件有所变化，它又会重新卷入到整体运动中去。我们的经验世界仅仅是卷入和拓展过程中的一个环节罢了。“卷入”和“拓展”是交替作用的，整体的物理运动是一个不断地卷入和拓展的动态过程。因此，可以看出，经验世界只具有相对独立和相对自主的一些特征，我们对经验世界的认识只具有相对的意义。

然而，卷入和拓展的过程,也说明了并不是所有事物都可在同一实验条件下同时拓展出来。玻姆认为，波动性和粒子性就如同依次滴入甘油的不同的墨滴，在不同的实验条件中各自得到显现(当波动性拓展时，粒子性卷入；当粒子性拓展时，波动性卷入)。因此，显序只是对不可分割的整体一部分内容的体现。但这里所谓的部分与机械论中的部分有着明显的不同：机械论中的部分是可以独立存在的，它与其他事物及各部分构成的整体没有任何联系。然而，拓展出的显序这个部分，是与整体和其他部分有着紧密的联系，拓展着整体性质的部分。就如同全息照相能够使我们直接洞见到未分割的整体一样。照相实际上是将一个图案卷入照相底片中，经光照射又拓展成了一个可见的像。虽然形成的影像记录与物体并不相似，是由具有干涉条纹的精细图形构成的，但是底片上的每一部分都包含着整体的信息，整体是由每个部分拓展出来的。由此可以看出：对于部分来说，整体中的部分与其他部分之间是相互包含、相互卷入的，并且共同地卷入到整体之中。而对于整体来说，整体的特征也会相应地卷入到部分之中，并且通过部分拓展出来。因此有理由认为，任何事物都有一定的内在关联，并构成一个完整的整体。

后来，玻姆又把隐序理论扩展到了整个宇宙。他运用隐序理论对宇宙及其起源问题给予了解释，认为世界(整个宇宙)统一于“能量”。这种能量是整个物质世界的基础，它本身就是“完整运动”，是隐序。万事万物从中“拓展”出来，然后又被“卷入”、回归于能量。我们现在所在的、所能观察到的“膨胀宇宙(作为显序的显现)”产生于若干亿年前的一次“大爆炸”，它是有限的，时间上有起点、空间上有界限，但是它还可能存在其他的形式，并且只具有相对的独立性和自主性。然而，能量却不同，它本身就是完整运动，有绝对的自主性。从中可以看出：完整运动是最基本的实在，通过隐序把整个世界相互卷入，缠绕为一个整体；一切形式、结构、万事万物都通过隐序演变而来，都相互卷入和拓展在整体运动中，各部分之间紧密地内在关联，是不可分割整体总过程中半自主、亚稳结构的运动；隐与显、潜在与现实是一个完整的整体，所有的分割、分界和划分都只是暂时的、有限的；整个宇宙是一个不可分割的整体。

五、玻姆整体论思想的意义

哲学总是随着自然科学的发展而发展的。整体论作为一种哲学,也是随自然科学的发展而演进着。从17世纪到20世纪末,在伽利略、培根、笛卡儿和牛顿等所创建理论的基础上,出现了一种以机械决定论和还原主义为特征的近代科学范式。当然，近代西方科学以这种还原论为指导思想,充分发展了逻辑分析与实验方法,取得巨大成就。

但是，20世纪以来，随着相对论、量子力学和复杂性科学的兴起和发展，还原论面对复杂性问题，暴露出明显的局限性，受到一大批科学家和哲学家的批判和质疑。与此同时,整体论的思维方式受到重视，成了这些新学科发展的哲学基础。我们认为，只有靠整体论的指引，才能弥补纯粹还原论的不足，使得还原方法发挥其应有的功能。

首先，玻姆的整体论独树一帜，为我们研究整体论提供了一个新的视角。目前人们对整体论并无一个比较一致的认识。具有代表性的观点有：系统整体论、实体整体论、玻姆的整体论等。玻姆的整体论大致可概括为：第一，宇宙是一个不可分割的整体,那种分离、分割的破碎观是一种幻觉；第二，部分是由整体生成的，整体从逻辑上先于部分；第三，我们的理论应被看成是看待整个世界的一种方式，而不应看成是“关于万物本身怎样的绝对真知识”，万物本身是一个不可分割的整体，而许多理论常常使其破碎化了，也即是被分割、肢解了；第四，玻姆认为，物质与精神、心和物形成一个不可分割的整体。他被称为一位更彻底的整体论者[9]。

其次，玻姆的科学观和哲学观对人类文明产生了重要影响。因此，他的整体论思想本身具有广泛而深远的影响。英国《出版周刊》这样评说：“戴维·玻姆，二十世纪最有影响的思想家之一，对物理学、哲学、意识、语言和教育学做出了不可估量的贡献。”[10]1987年，为了庆祝玻姆70岁生日，海利和皮特编辑出版了《量子蕴涵——戴维·玻姆七十寿辰纪念文集》一书。该书由来自数学、物理学、生物学、心理学、哲学等不同领域的30多人撰稿，这些撰稿人都是各自学科领域的著名专家，有一部分甚至是杰出的科学家和诺贝尔奖得主。从中我们可以看出，玻姆著作及其思想影响非常巨大。在当今思想界，具有如此强烈影响力的人是非常罕见的。玻姆的整体论思想在这些不同的领域有着深刻的影响，给我们以深刻的启示。

[1] D Bohm.Wholeness and the Implicate Order[M].Rout ledge & Kegan Paul Ltd，Lodon，1980.

[2] 戴维·玻姆.量子理论[M].侯德彭，译.北京：商务印书馆，1982：2.

[3] 戴维·玻姆.隐变量与包卷序[J].张桂权，译.哲学译丛，1999(1)：53.

[4] D Bohm.Hidden Variables and the implicate order[M]//B J Hiley，F D Peat.Quantum：Implication-Essays in Honour of David Bohm.Routledg & kegan PaulLtd，Lodon，1987.

[5] D Bohm.Causality and Chance In Modern Physics[M].Routledge & kegan paulLtd，London，1984：Preface.

[6] D Bohm.Wholeness and the Implicate order[M].Rout ledge & New York and London，1995：179.

[7] 洪定国.译者序[M]//戴维·玻姆.整体性与隐缠序——卷展中的宇宙与意识.上海：上海科技教育出版社，2004.

[8] 桂起权.科学思想的源流[M].武汉：武汉大学出版社，1994：287.

[9] 金吾伦，蔡仑.对整体论的新认识[J].中国人民大学学报，2007(3).

[10] 张桂权.玻姆自然哲学导论[M].台北：洪叶文化事业有限公司，2002：1.

责任编辑：王荣江

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1007-8444(2010)03-0314-05

2010-02-10

聂楚杉(1981-)，女，湖北枣阳人，硕士研究生，主要从事科学技术哲学研究。